MZ900S型上行式移動模架過孔控制要點淺析

楊鵬，化永勝

（中交一航局城市交通工程有限公司, 天津, 300457）

MZ900S型上行式移動模架過孔控制要點淺析

楊鵬，化永勝

（中交一航局城市交通工程有限公司, 天津, 300457）

根據(jù)白河特大橋箱梁施工實際，51#至72#箱梁施工采用移動模架施工，其所占面積小，施工效率高。本文針對MZ900S型上行式移動模架的移動過孔過程存在的問題，如行走控制環(huán)節(jié)多、安全風險大的特點，分析了過孔流程步驟，總結(jié)了過孔過程中的控制要點和關(guān)鍵細節(jié)。結(jié)果表明：方法保證了安全平穩(wěn)的完成過孔工序，有效指導(dǎo)了現(xiàn)場MZS900型上行式移動模架過孔施工。

MZ900S型移動模架；過孔；關(guān)鍵技術(shù)

引言

白河特大橋（又稱安匠白河特大橋）位于承德市承德縣安匠鄉(xiāng)，屬于京沈客運專線VI標段重要組成部分。區(qū)間跨越村莊和較多道路，道路主要為土路和水泥路及一條瀝青道路，且跨越白河一次，起訖里程為DIK160+594.95～DIK163+004.93，全長為2409.98 m。

安匠白河特大橋51#墩～沈方臺，設(shè)計采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁，采用移動模架法施工［1，2］。為適應(yīng)平曲線不同曲率半徑的影響，設(shè)計梁縫寬度采用10 cm～14 cm不等。此段位于緩和曲線及圓曲線上，墩高從27 m～36 m不等，其中51#、52#墩為最低墩，72#墩為最高墩。

1 MZ900S上行式移動模架結(jié)構(gòu)組成

MZ900S上行式移動模架分為承重主梁及其導(dǎo)梁、前后支腿、縱移輔助支腿、挑梁和吊臂及軌道、外側(cè)模板及底模、底模架及吊桿、外側(cè)模架、拆裝式內(nèi)模、模架防護棚、爬梯及走道結(jié)構(gòu)、液壓及電氣系統(tǒng)等幾部分，構(gòu)成一個完整的承載結(jié)構(gòu)體系，如圖1所示。

圖1　MZ900S移動模架總成圖

2 MZ900S型上行式移動模架過孔

2.1移動模架過孔工藝流程

預(yù)應(yīng)力張拉→拆除墩頂散模→拆除吊桿及模架對接螺栓→輔助支腿伸出與橋面頂緊［3］→后支腿吊掛前移→支承油缸收回脫空→底模架橫移開啟并鎖定→整機縱移10.7 m（24 m梁施工為2.7 m）→后支腿油缸頂緊→前支腿吊掛前移并安裝→后支腿油缸收回→整機縱移22 m→底模架橫移關(guān)閉→前后支腿油缸頂升→安裝吊桿并調(diào)?！壴摻畎惭b內(nèi)膜→澆筑混凝土→養(yǎng)護

2.2過孔前準備工作

在開工前應(yīng)組織相關(guān)技術(shù)管理人員認真學習實施性施工組織設(shè)計，閱讀、審核施工圖紙，澄清有關(guān)技術(shù)問題，熟悉規(guī)范和技術(shù)標準。應(yīng)制定施工安全保證措施和應(yīng)急預(yù)案。

1）建立組織機構(gòu)包括指揮員1人、技術(shù)員2人、質(zhì)檢員2人、安全員1人、觀察員3人、機械、電氣維修工2人；

2）通信聯(lián)絡(luò)要暢通，所有人員須指定崗位地點，約定好停與急停信號，統(tǒng)一聽從指揮員的指揮；

3）首次過孔前司機應(yīng)檢查各個按鈕與相應(yīng)動作的協(xié)調(diào)性，確保各按鈕的功能處于正常狀態(tài)；

4）移動模架頂升油缸及縱橫移油缸工作正常，確保各滑移軌道面上無雜物且已涂抹潤滑脂；

5）橫向開模前要檢查主梁與導(dǎo)梁各接頭處的連接螺栓、主梁與主梁的連接螺栓、主梁與導(dǎo)梁各處的連接螺栓等。橫向開模前要確保底模、底模桁架中縫連接螺栓已全部拆除；

6）橫向?qū)ΨQ打開模板。兩側(cè)的同步偏差不大于橫移油缸的一個行程，單側(cè)各缸的同步偏差不應(yīng)大于5 mm；

7）移動模架在左右開模和前移過孔空間內(nèi)無障礙物，在左右開模和前移過孔中無電氣、液壓設(shè)備的干涉。

2.3過孔過程中檢查

1）先試行走約30 cm，停機觀察，若無問題，繼續(xù)過孔；

2）檢查主梁及其框架的縱移速度是否一致，不同步偏差不得超過10 cm；

3）檢查橫向打開的模板是否可從橋墩兩側(cè)通過；

4）過孔時，模板上、主梁與導(dǎo)梁上、橋下面除必須的觀察人員外，禁止其他人進入；

5）保證液壓及電氣設(shè)備不影響移動模架過孔；

6）施工平臺的梯子欄桿的連接狀況良好并有防護措施保證過孔中過往行人及車輛的安全；。

2.4過孔就位后檢查

1）模板合攏后橫向與縱向中心線與梁體的設(shè)計中心線重合；

2）底模、底模橫梁中縫處的對接螺栓安裝完成；

3）各頂升油缸機械鎖處在正確高度并鎖緊?？v移油缸、橫移油缸螺栓及銷子安裝到位；

4）頂升油缸位于主梁牛腿的加強板范圍內(nèi)；

5）檢查主梁及導(dǎo)梁的連接處，對松動螺栓進行緊固；

6）確保整個移動模架的電氣及液壓系統(tǒng)工作狀況良好。

3 施工注意事項

1）風力大于6級，造橋機不得過孔移位走行，各構(gòu)件應(yīng)處于鎖定牢固狀態(tài)；

2）移動模架的所有移位必須在有關(guān)技術(shù)人員的監(jiān)視下進行。必須檢查所有影響移位的約束是否解除、移動方向是否有障礙。必須基本同步，并注意糾偏；

3）接通電源后，一定查看液壓泵站工作是否正常，啟動和停止按鈕是否工作，液壓油管是否有壓力。壓力表指針是否有指示，開模壓力表最大量程20 MPa，前后支腿頂升油缸和橫移油缸壓力表最大量程是60 MPa。輔助支腿頂升油缸和縱移油缸的壓力表最大量程60 MPa；

4）四組底模桁架開啟過程中，桁架輥輪在槽道行駛過程中，查看槽道有無障礙物。變形后有無阻力摩擦，底模架和底模開啟時是否有卡滯現(xiàn)象；

5）底模架開啟完畢后，后支腿油缸脫空，啟動牽引器吊掛前移至指定位置，注意在前移過程中將前移所經(jīng)過的空間全部檢查一遍是否有電線等障礙物，移動時檢查底部與梁面間距，避免前移過程中刮壞預(yù)埋件或梁面）將中間的吊桿上半段派人吊起。后支腿停放一定要整齊平順。否則過孔時，走行軌道不容易落槽內(nèi)，出現(xiàn)安全隱患；

6）將前支腿油缸脫空，把主梁的下翼緣管道方鋼軌道放置到托輥輪箱托輥輪上面中間，走行過程中注意不要移動到滾輪邊緣；

7）過孔過程中查看箱梁張拉方式為單端張拉還是對頭張拉，如是對頭張拉，在走行過程中頂推油缸的行程為800 mm，即支腿油缸的行程為800 mm，沒有足夠的行程來跨越1 000 mm空洞?？斩锤采w30 mm厚的鋼板，底部支撐完畢受力驗算合格后，方可過孔；

8）輔助支腿油缸前移過程中，因梁面有預(yù)埋螺栓套筒，所以地面放置尺寸合適的鋼板來支撐，可以避免油缸壓壞預(yù)埋件；

9）輔助支腿的滑靴滑移過程中，底部墊上事先準備好的鋼板或大小適中的橡膠塊。用于增大滑靴與梁面的摩擦力，更好的推動整機向前移動；

10）底模架橫移關(guān)閉時查看有無障礙物，尤其要注意挨著墩柱邊兩端的模板（查看墩柱是否有預(yù)埋件障礙物）關(guān)閉時油缸開模過程中注意不要超過行程至油缸桿頂彎。

4 移動模架過孔抗傾覆計算

4.1移動模架自重荷載

將以下移動模架結(jié)構(gòu)重量視為均布荷載：

1號主梁（中間1節(jié)7米長）：q1=32.4 kN/m

2號主梁（兩邊2節(jié)7米長）：q1=26.1 kN/m

3號主梁（2號主梁兩邊8米長）：q1=13.0 kN/m

4號主梁（11.5米長）：q1=12.0 kN/m

將以下結(jié)構(gòu)重量視為集中荷載：

前支腿及立柱：250 kN

后支腿：150 kN

縱移輔助支腿及5號主梁：485 kN

挑梁及模架、吊桿、內(nèi)外模板：250 kN/點 ×8點 。

4.2沖擊系數(shù)

主機走行時油缸頂推前進，軌道平順良好，其走行的沖擊力可以忽略；支腿重量相對較小，其走行的沖擊力也可以忽略不計［4，5］。

4.3風壓

移動模架走行時的計算風壓取6級風的最大風壓：q1=0.25 kN/m2。

4.3.1主梁承受的風荷載

圖2　主梁受風截面圖

（1） 橫橋向風荷載

迎風面積A1=181 m2；

L/h=62.5/3.2=19.5；

主梁形狀系數(shù)C取1.6；

風壓高度變化系數(shù)Kh取1.51；

風荷載Pw=C×Kh×q1×A1=1.6×1.51×0.25×18 1=109 kN；

風荷載高度方量作用點近似取托輥踏面以上1.6 m處（主梁形心）。

（2） 縱橋向風荷載

縱向受風載面如圖3所示。

迎風面積A2=19.12 m2；

風荷載Pw2=C×Kh×q1×A2=1.3×1.51×0.25×1 9.12=9.4 kN；

經(jīng)計算，風荷載作用點到走道方鋼踏面的垂直距離y=1.42 m；

圖3　縱向受風截面圖

4.3.2挑梁、模架和模板承受的風荷載

模架開啟、閉合狀態(tài)橫橋向風荷載相同，底橫架橫向、縱向受風載面圖分別如圖4和圖5所示。

圖4　底模架橫向受風截面圖

迎風面積A3=33×3.2+33×2×0.6=145.2 m2

工作狀態(tài)風荷載Pw3=C×Kh×q1×A2=1.4×1.51 ×0.25×145.2=76.8 kN

風荷載作業(yè)點到主梁走道方鋼底面的垂直距離y=（33×3.2×3.4+33×2×0.6×6）/145.2=4.1 m

縱橋向風荷載

迎風面積A4=67.8×0.6=40.7 m2

工作狀態(tài)風荷載Pw4=C×Kh×q1×A2=1.2×1.51 ×0.25×40.7=18.4 kN

風荷載作業(yè)點到主梁走道方鋼底面的垂直距離y：

y=（2.79×2.15×1.87+2.15×0.5×1.51 +2×2.77×0.5×0.12－2.7×2.58×0.5×3.93－2.58×3.9×3.5－2.04×2.21×0.5×5.53－2.87×2.21×5.89）/67.8=-1.22 m

圖5　底模架縱向受風截面圖

4.4抗傾覆穩(wěn)定性

1）造橋機主梁縱向傾覆穩(wěn)定性檢算

造橋機主梁縱向傾覆穩(wěn)定性最不利情況出現(xiàn)在主梁縱移過程中，計算按基本荷載（自重、坡道上自重水平分力）+附加荷載（工作狀態(tài)風力）的第二類荷載組合。

在造橋機前移過孔第三步驟中，整機前移10 m后，后支腿油缸與主梁轉(zhuǎn)換牛腿頂緊，前支腿吊掛至前墩墩頂，單尚未與前墩墩頂預(yù)埋件連接，如圖6所示。

圖6　過孔10 m后受力狀態(tài)圖

M傾=21080 kN·m

M穩(wěn)=21080+514×25.4=34136 kN·m

K穩(wěn)=M穩(wěn)/M傾=34136/21080=1.62＞1.6

2）主梁縱向抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。

主梁橫向抗傾覆穩(wěn)定性檢算

造橋機主梁橫向傾覆穩(wěn)定性最不利情況出現(xiàn)在主梁縱移工況，計算按基本荷載（自重、坡道上自重水平分力）+附加荷載（工作狀態(tài)風力）的第二類荷載組合，如圖7所示。

考慮開模后兩片模架間0.5倍的擋風折減系數(shù)：

M傾=76.8×4.1+76.8×0.5×4.1=472 kN·m

M穩(wěn)=3850×1.2+109×1.6=4794 kN·m

K穩(wěn)=M穩(wěn)/M傾=4794/472=10.2＞1.6

主梁橫向抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。

圖7　橫向受風狀態(tài)圖

5 總結(jié)

在現(xiàn)場實際施工過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗，嚴格控制過孔監(jiān)控要點，能有效保證過孔的順利及縮短過孔時間，為下一道施工工序提供有力保障。

［1］劉陽. 談移動模架的拼裝及過孔［J］. 山西建筑， 2014，40（15）:183-184.

［2］趙平華. 我國鐵路客運專線橋梁移動模架施工方法［J］. 江西建材， 2015（14）: 207.

［3］賀開偉. 上行式MZ900S型移動模架現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)研究［J］. 公路交通技術(shù)， 2012（3）: 77-80.

［4］丁衛(wèi)華. MZ900S上行式移動模架造橋機施工技術(shù)［J］. 城市建設(shè)理論研究: 電子版， 2015（3）.

［5］TZ323-2010. 鐵路移動模架制梁施工技術(shù)指南［S］. 北京: 鐵道部經(jīng)濟規(guī)劃研究院， 2010.

Analysis of Control Points of MZ900S Uplink Movable Gantry Pass Through

Peng Yang，Yongsheng Hua（Urban Communications Engineering Co.，Ltd. of CCCC First Harbor Engineering Co.， Ltd.， Tianjin， 300457， China）

According to the Bai He Super Large Bridge box girder construction actual， beam construction in the box 51# to 72# with movable gantry construction and the occupied area is small， and of high construction efficiency. MZ900S uplink movable gantry pass through process， with walking control links，the characteristics of high security risk. Through careful observation learning of holing process steps，detailed summary of the details of the hole in the process control points and the points for attention， to ensure the safe and smooth completion of the hole through procedures， can effectively guide MZ900S uplink movable gantry pass through construction on-site.

MZ900S Uplink Movable Gantry； Pass Through； Main Points

U448.27； U445

A

2095-8412 （2016） 04-779-04

工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新 URL： http://www.china-iti.com 10.14103/j.issn.2095-8412.2016.04.054

楊鵬（1984-），男，甘肅武威人，工程師，工學學士，主要研究方向為工程機械施工管理。

E-mail: 315980139@qq.com